鍋爐水熱媒空氣預熱裝置的原理及應用

趙誼

摘 要：進入二十一世紀，科學技術得到了飛速的發展，給人類的發展帶來了非常大的促進作用。其中鍋爐的大規模使用，促進了社會生產中的工業生產與人類生活質量的提高，其產生的熱水和蒸汽能夠有效的為人們所用，提升社會生產效率。其中鍋爐水熱煤空氣預熱裝置的使用能夠有效提高鍋爐的使用效率，促進鍋爐的有效使用，從而有效促進社會生產的發展。本文通過以煉油廠動力鍋爐為例，進行水熱煤預熱裝置的介紹，希望對促進鍋爐的有效利用，提升社會生產發展做出積極貢獻。

關鍵詞：鍋爐；水熱煤空氣預熱裝置；原理；應用

引言

鍋爐是將燃料在燃燒過程中產生的熱量或其他熱能，進行有效的發展和利用，產生特定的溫度、壓力和蒸汽進行工業生產和生活利用。鍋爐作為能量轉換裝置，是將化學能轉化為需要的能量，而水熱煤空氣預熱裝置的應用，則能夠有效提升鍋爐的使用效率，促進鍋爐的應用，實現更高水平的發展。因此要加強鍋爐水熱煤空氣預熱裝置的研究和應用，促進其在鍋爐中的應用和發展，實現良好的效果，提高其在鍋爐生產中的應用，促進鍋爐效率的提升，滿足社會生產和發展的需要，提升社會發展效率。

一.鍋爐工作的基本概念

鍋爐是一種熱裝置，其使用燃料或廢熱燃燒之后從工業生產釋放的熱能，供給到容器中以使水達到期望的溫度（熱水）或特定的溫度以帶來蒸汽壓力。它由一個“鍋”（即鍋爐體的水壓部分，吸熱部分稱為鍋）和“爐”（即焚燒爐的一部分，產生熱量的部分稱為爐）組成，包括附件和配件。主體部件包括諸如水壁、過熱器和節熱器的吸熱部件可以被認為是鍋，附件燃燒器、燃料泵和引風機可以被認為是爐子。鍋爐同時在“鍋”和“爐”中進行，并且溫度本身逐漸降低并最終從煙囪排出。

二.鍋爐水熱煤空氣預熱裝置分析

動力鍋爐是石化公司最重要的耗能設備，煉油廠的發電廠主要使用油和天然氣等進行生產，生產的蒸汽用于精煉設備。

1.低溫下露點腐蝕的原理

當燃料燃燒時，氫（H2）和氧（O2）反應生成水蒸氣（H2O）。大多數燃燒器是蒸汽霧化的，燃燒后的煙氣中含有大量的物質，包括燃料、硫磺、氧化的二氧化硫和煙氣中的蒸汽硫酸（h2so4）等。當加熱溫度低于表面露點時，在液體表面用硫酸加熱，凝結蒸汽用硫酸加熱，表面腐蝕性強。因為它在較低溫度的加熱表面上是腐蝕的，所以它被稱為低溫腐蝕。由于這種腐蝕僅在加熱表面上冷凝后發生，因此也稱為露點腐蝕。除了燃料中的硫含量之外，露點溫度還取決于諸如過量空氣比和三氧化硫的量等因素。

2.低溫下露點腐蝕的危險

動力鍋爐負荷頻繁波動，低負荷運行頻繁，廢氣溫度低，低溫腐蝕會刺破受熱表面并導致其泄漏，潮濕粗糙的表面會增加灰燼的產生，會產生煙霧。并且由于溫度的提高，鍋爐的熱效率就會降低，使得漏氣量增加。其中產生的通風阻力就會增加能耗，從而降低鍋爐的自身性能。因此必須定期更換腐蝕的管道或管箱，以增加維護管理的效率，降低維護的成本。

3.空氣預熱器的狀態

目前動力鍋爐的熱傳媒空氣預熱器產生的廢氣溫度低，會產生低溫露點腐蝕。更為人所知的問題是低溫區域的腐蝕和磨損嚴重的問題，會導致空氣預熱器漏氣甚至堵塞，對流加熱爐，減少爐內空氣量，影響燃燒條件。鍋爐會增加功耗，影響風扇輸出，同時，設備和維護成本增加，因此鍋爐長時間無法高效工作。所以有必要利用熱傳媒空氣預熱裝置，進行鍋爐的改造，提高鍋爐的使用效率。

三.水熱煤空氣預熱裝置在鍋爐中作用的原理及應用分析

1.工作原理

廢氣熱交換器由低溫分離器組成，鍋爐排出水用作熱量，介質在傳熱介質之間，設置一個開放式加熱系統，吸收鍋爐末端輸出端的煙氣余熱，以加熱助燃空氣和鍋爐給水。在104°C和6.0 Mpa的鍋爐給水，由給水加熱器加熱至135°C，然后進入廢氣熱交換器吸收鍋爐末端的廢熱。在風機出口處預熱所需的助燃空氣，在熱交換之后，兩個低溫水重新組合，然后進入省煤器以使熱量達到256℃，然后進入蒸汽鼓，使得煙氣的熱量連續地傳遞到燃燒空氣中。

2.技術特征

（1）熱傳媒空氣預熱裝置的工作，不是在普通空氣預熱器中那樣直接在煙氣和空氣之間進行熱交換，而是將煙氣的熱量通過水熱介質傳遞到空氣中，從而避免漏氣和漏風問題，使空氣預熱器問題被消除。大量的空氣或煙氣管線簡單且經濟，原煤研磨過程需要熱空氣來加熱和干燥煤。鍋爐的外部空氣由風扇供應到鍋爐端部煙道的空氣預熱器，并且由熱空氣中的煙道氣加熱到熱空氣管道中。一部分熱空氣通過粉末分配器進入磨煤機以加熱和干燥煤，煤也是輸送調色劑的介質。

（2）調整負荷。鍋爐負荷的要求，由于加熱后進入節熱器的水溫高于135℃，因此加熱后節能器的排氣側壁的溫度高于上水溫，即高于露點溫度，因此完全避免露點問題。露點在低溫下腐蝕，多個水冷壁管設置在爐子的內壁上，并且頂部過熱器設置在爐子的頂部，并且諸如篩網過熱器的加熱表面設置在爐子上方。為了防止熔融灰分附著在煙道中的加熱表面上，當煙道氣向上流動到達爐子的上部出口時，溫度低于煤灰的熔點。

（3）水熱煤空氣預熱裝置的熱交換。焊接和壓力測試全部在工廠進行，從而實現工廠制造和現場組裝，這對項目實施非常有利。保證產品質量，縮短安裝時間。高溫煙氣通過鍋爐的頂部出口離開鍋爐進入水平煙囪，與位于水平煙囪中的過熱器進行熱交換，表面交換熱量使煙氣連續釋放熱量并逐漸冷卻，因此離開空氣預熱器的煙氣溫度通常在110到160度之間。然后使低溫煙道氣通過除塵器以除去大量的飛灰，最后，僅通過引風機將少量細灰顆粒送入大氣。在爐中燃燒粉煤后產生的大顆?；曳直环湃霠t底冷灰漏斗中，冷卻并固化并落入爐渣裝置中，以形成固體爐渣排出口。

四.結論

綜上所述，熱傳媒空氣預熱裝置提高了鍋爐的熱效率，在實際應用中取得了良好的效果，具有很好的實用性。因此我們要提高對鍋爐水熱煤空氣預熱裝置的研究和應用，不斷提高我國鍋爐生產的效率，促進我國工業化水平的發展和進步，同時實現對人們生活質量的保證，提高人們生活幸福感。要提高對于鍋爐水熱煤空氣預熱裝置的工作原理的研究和推廣，提高對于鍋爐效率的提升，實現可持續發展。

參考文獻

[1]唐孟海，胡兆靈.常減壓蒸餾裝置技術問答[M].北京：中國石化出版社，2010.

[2]金熙，項成林，齊冬子.工業水處理技術問答[M].4版.北京：化學工業出版社，2010

（作者單位：河南油田社區服務中心）